CN214837866U - 双轴向作用滑动轴承总成及其滑动轴承 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种双轴向作用滑动轴承总成及其滑动轴承,滑动轴承包括:转子总成,定子总成,转子总成包括:径向滑动轴承转子和轴向推力滑动轴承转子;径向滑动轴承转子包括径向转子基体和第一径向滑动摩擦部;轴向推力滑动轴承转子包括轴向转子基体和第一轴向滑动摩擦部;径向滑动轴承转子的外圆柱面设置有多头螺旋冷却槽;定子总成包括:径向滑动轴承定子,轴向推力滑动轴承定子,止推环,推力调整环,轴承座和径向弹性套;径向滑动轴承定子包括径向定子基体和第二径向滑动摩擦部;轴向推力滑动轴承定子包括轴向定子基体和第二轴向滑动摩擦部;等等。本实用新型能够防止摩擦部龟裂,从而延长滑动轴承的工作寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻探用井下工具的金属加工制造技术领域,特别涉及一种双轴向作用滑动轴承总成及其滑动轴承。
背景技术
20世纪90年代,旋转导向钻井技术在国外问世,改变了定向井技术在控制井眼轨迹上传统的作业方式,旋转导向钻井在作业效率和安全方面取得了突破性进展,尤其是在大位移定向钻井技术中发挥了显著优势。国内已研制出旋转导向钻井系统样机并小批量推广试验,但仍存在诸如工作寿命短,造斜率低等问题。
旋转导向钻井系统井下工具分为导向短节、MWD模块、双向通讯和动力模块3大模块。其中,导向短节是旋转导向钻井系统在旋转条件下进行定向钻井时的井下决策和执行机构,作用是将转盘扭矩传递给钻头并控制钻头侧向切削地层的侧向力大小和方向。导向短节结构复杂,工况复杂,承受的载荷复杂,其性能和寿命直接决定旋转导向钻井系统的优劣,是旋转导向钻井系统最核心部分。
具体的,导向短节主要包括:旋转芯轴、不旋转外筒、导向翼肋、下接头、上硬质合金轴承总成、无接触传输装置、导向控制系统、液压模块、下硬质合金轴承总成等部分。其中,上、下硬质合金轴承总成分别包括硬质合金轴承转子总成和硬质合金轴承定子总成构成。转子总成和定子总成可相对转动。使用时,上、下硬质合金轴承总成共同作用,降低旋转芯轴和下接头相对不旋转外筒旋转时端面和内外径向的摩擦力,提高导向短节的耐磨能力,使旋转芯轴居中。
石油天然气钻探工具钻井破岩时会产生大量岩屑,为了在破岩的同时将这些岩屑带到地面,现代旋转钻井方式普遍采用高固相含量钻井液将岩屑循环到地面;此外,随着井深增加井下地层温度通常按3℃/100m梯度增加,即若钻进到5000m井深时地层岩石温度为150℃,若钻进到8000m井深时地层岩石温度为240℃。由于旋转导向钻井系统在井下高温和高固相含量钻井液冷却润滑条件下工作,现有径向扶正硬质合金滑动轴承纵向/横向冷却润滑槽设计不合理(专利ZL2020200588045.6),径向定子(静环)与径向转子(动环)之间的间隙为0.1mm~0.5mm之间,而旋转导向钻井系统导向短节外径与井筒内壁之间的间隙(环空间隙)为10.0mm~50.0mm之间,钻井液从井底向地面流动通过轴承总成所在过流面时大部分钻井液(冷却润滑介质)沿阻力较小的环空流动,只有少量冷却润滑介质能通过定子与转子之间的间隙流动,径向摩擦部及轴向摩擦部的摩擦热不能及时被带走,因此摩擦部硬质合金经常发生龟裂现象,严重影响了旋转导向钻井系统的工作可靠性和寿命。
因此,有必要提供一种新的双轴向作用具螺旋槽滑动轴承总成,以更好地满足旋转导向钻井系统高工作可靠性和长寿命使用需求。
实用新型内容
为了克服现有技术中的缺陷,本实用新型提供一种双轴向作用滑动轴承总成及其滑动轴承,能够防止摩擦部龟裂,从而延长滑动轴承的工作寿命,满足旋转导向钻井需求。
本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现:
一种滑动轴承,包括:转子总成,定子总成,
所述转子总成包括:径向滑动轴承转子和轴向推力滑动轴承转子;所述径向滑动轴承转子包括径向转子基体和第一径向滑动摩擦部;所述轴向推力滑动轴承转子包括轴向转子基体和第一轴向滑动摩擦部;所述径向滑动轴承转子的外圆柱面设置有朝着与钻头旋转方向相匹配的方向延伸的多头螺旋冷却槽;
所述定子总成包括:径向滑动轴承定子,轴向推力滑动轴承定子,止推环,推力调整环,轴承座和径向弹性套;所述径向滑动轴承定子包括:径向定子基体和第二径向滑动摩擦部;所述轴向推力滑动轴承定子包括轴向定子基体和第二轴向滑动摩擦部;
所述第一径向滑动摩擦部和所述第二径向滑动摩擦部形成一个径向轴承滑动摩擦副;所述第一径向滑动摩擦部、第二径向滑动摩擦部均为硬质合金摩擦部。
一种双轴向作用滑动轴承总成,包括:上滑动轴承和下滑动轴承,所述上滑动轴承或下滑动轴承包括上述的滑动轴承。
在一个优选的实施方式中,所述上滑动轴承包括上转子总成和上定子总成,所述下滑动轴承包括下定子总成和下转子总成,所述上转子总成包括:上径向滑动轴承转子和上轴向推力滑动轴承转子;所述上径向滑动轴承转子包括上径向滑动轴承转子基体和第一径向滑动摩擦部;所述上轴向推力滑动轴承转子包括上轴向推力滑动轴承转子基体和第一轴向滑动摩擦部;
所述上径向滑动轴承转子第一外圆柱面设置有第一多头螺旋冷却槽,所述上径向滑动轴承转子第一内圆柱面设置有第一骑缝圆柱销钉槽;
所述上定子总成包括:上径向滑动轴承定子,上轴向推力滑动轴承定子,上止推环,上推力调整环,上轴承座和上径向弹性套;所述上径向滑动轴承定子包括上径向滑动轴承定子基体和第二径向滑动摩擦部;所述上轴向推力滑动轴承定子包括上轴向推力滑动轴承定子基体和第二轴向滑动摩擦部;所述第一径向滑动摩擦部和第二径向滑动摩擦部形成一个上径向轴承滑动摩擦副,所述第一轴向滑动摩擦部和第二轴向滑动摩擦部形成一个上轴向推力轴承滑动摩擦副;所述第一径向滑动摩擦部、第二径向滑动摩擦部均为硬质合金摩擦部,所述第一轴向滑动摩擦部和第二轴向滑动摩擦部为聚晶金刚石摩擦部,或/和聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部;
所述上径向滑动轴承定子第一外圆柱面设置有第一多头螺旋槽,所述上径向滑动轴承定子第二外圆柱面设置有第一外螺纹,或/和所述上径向滑动轴承定子第四外圆柱面设置有第三骑缝圆柱销钉槽;或所述上径向滑动轴承定子第三外圆柱面设置有第三外螺纹;所述上轴承座第一内圆柱面设置有第一单头螺旋槽;
所述上轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面设置有第五骑缝圆柱销钉槽,或所述上轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面设置有第三内螺纹,或所述上轴向推力滑动轴承定子基体设置有内六角圆柱头螺钉孔;
所述上止推环第一内圆柱面设置有第一内螺纹;所述上止推环设置有第一内圆锥面或第一内球面,或/和所述上止推环第一内圆锥面设置有沉孔;所述上轴承座设置有第一外圆锥面或第一外球面;
所述下转子总成包括:下径向滑动轴承转子和下轴向推力滑动轴承转子;所述下径向滑动轴承转子包括下径向滑动轴承转子基体和第三径向滑动摩擦部;所述下轴向推力滑动轴承转子包括下轴向推力滑动轴承转子基体和第三轴向滑动摩擦部;
所述下径向滑动轴承转子第一外圆柱面设置有第二多头螺旋冷却槽;所述下径向滑动轴承转子第一内圆柱面设置有第二骑缝圆柱销钉槽;
所述下定子总成包括:下径向滑动轴承定子,下轴向推力滑动轴承定子,下止推环,下推力调整环,下轴承座和下径向弹性套;所述下径向滑动轴承定子包括下径向滑动轴承定子基体和第四径向滑动摩擦部;所述下轴向推力滑动轴承定子包括下轴向推力滑动轴承定子基体和第四轴向滑动摩擦部;所述第三径向滑动摩擦部和第四径向滑动摩擦部形成一个下径向轴承滑动摩擦副,所述第三轴向滑动摩擦部和第四轴向滑动摩擦部形成一个下轴向推力轴承滑动摩擦副;所述第三径向滑动摩擦部和所述第四径向滑动摩擦部均为硬质合金摩擦部,所述第三轴向滑动摩擦部和所述第四轴向滑动摩擦部为聚晶金刚石摩擦部,或/和聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部;
所述下径向滑动轴承定子第一外圆柱面设置有第二多头螺旋槽,所述下径向滑动轴承定子第二外圆柱面设置有第二外螺纹,或/和所述下径向滑动轴承定子第四外圆柱面设置有第四骑缝圆柱销钉槽;或所述下径向滑动轴承定子第三外圆柱面设置有第四外螺纹;所述下轴承座第一内圆柱面设置有第二单头螺旋槽;
所述下轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面设置有第六骑缝圆柱销钉槽,或所述下轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面设置有第四内螺纹,或所述下轴向推力滑动轴承定子基体设置有内六角圆柱头螺钉孔;
所述下止推环第一内圆柱面设置有第二内螺纹;所述下止推环设置有第二内圆锥面或第二内球面,或/和所述下止推环第二内圆锥面设置有沉孔;所述下轴承座设置有第二外圆锥面或第二外球面。
有益效果
本申请所提供的滑动轴承能够形成双轴向作用滑动轴承总成,在具体应用时,当旋转导向短节旋转芯轴相对不旋转外筒顺时针旋转时,与旋转芯轴连接为整体的与旋转芯轴连接为整体的上径向滑动轴承转子第一外圆柱面上的右旋第一多头螺旋冷却槽对已经进入冷却槽的钻井液产生由下向上的举升力,产生螺杆泵的效果,井筒环空内的更多由下向上循环流动的钻井液会受到右旋第一多头螺旋冷却槽的吸力作用而进入上转子总成和上定子总成之间的间隙,最大限度地将滑动轴承摩擦热循环带走,冷却润滑摩擦副,防止摩擦部龟裂,从而延长滑动轴承的工作寿命,满足旋转导向钻井需求。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型对进一步说明。
图1至图3分别是一种双轴向作用具螺旋槽滑动轴承总成剖面结构示意图;
图4是一种上转子总成和下转子总成剖面结构示意图;
图5是一种上、下径向滑动轴承转子剖面结构示意图;
图6是一种上、下径向滑动轴承转子基体剖面结构示意图;
图7是一种上定子总成和下定子总成剖面结构示意图;
图8是一种上定子总成结构示意图;
图9是一种下定子总成结构示意图;
图10至图12分别是一种上、下径向滑动轴承定子基体结构示意图;
图13至图15分别是一种上止推环剖面结构示意图;
图16是一种上止推环结构示意图;
图17至图19分别是一种下止推环剖面结构示意图;
图20是一种下止推环结构示意图;
图21是一种上轴承座剖面结构示意图;
图22是一种上轴承座结构示意图;
图23是一种下轴承座剖面结构示意图;
图24是一种下轴承座结构示意图;
图25是一种上轴承座剖面结构示意图;
图26是一种下轴承座剖面结构示意图;
图27是一种上径向弹性套剖面结构示意图;
图28是一种下径向弹性套结构示意图;
图29是一种上轴向推力滑动轴承转子结构示意图;
图30是一种上轴向推力滑动轴承转子剖面结构示意图;
图31和图32分别是一种上轴向推力滑动轴承转子基体剖面结构示意图;
图33是一种上轴向推力滑动轴承定子结构示意图;
图34是一种上轴向推力滑动轴承定子剖面结构示意图;
图35是一种上轴向推力滑动轴承定子基体剖面结构示意图;
图36是一种上轴向推力滑动轴承定子结构示意图;
图37是一种上轴向推力滑动轴承定子基体剖面结构示意图;
图38是一种上轴向推力滑动轴承定子结构示意图;
图39是一种上轴向推力滑动轴承定子基体剖面结构示意图;
图40是一种下轴向推力滑动轴承定子结构示意图;
图41是一种下轴向推力滑动轴承定子剖面结构示意图;
图42是一种下轴向推力滑动轴承定子基体剖面结构示意图;
图43是一种下轴向推力滑动轴承定子结构示意图;
图44是一种下轴向推力滑动轴承定子基体剖面结构示意图;
图45是一种下轴向推力滑动轴承定子结构示意图;
图46是一种下轴向推力滑动轴承定子基体剖面结构示意图;
图47是一种下轴向推力滑动轴承转子结构示意图;
图48是一种下轴向推力滑动轴承转子剖面结构示意图;
图49是一种下轴向推力滑动轴承转子基体剖面结构示意图;
图50是一种下轴向推力滑动轴承转子基体剖面结构示意图;
图51是一种边倒圆角圆柱片状聚晶金刚石摩擦部结构示意图;
图52是一种边倒角圆柱片状聚晶金刚石摩擦部结构示意图;
图53是一种边倒圆角聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部结构示意图;
图54是一种边倒角聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部结构示意图。
以上附图的标记:
1、上转子总成;11、内六角圆柱头螺钉;12、“O”型橡胶密封圈;13、上径向滑动轴承转子;131、上径向滑动轴承转子基体;1311、上径向滑动轴承转子第二外圆柱面;1316、第一骑缝圆柱销钉槽;1317、上径向滑动轴承转子第一内圆柱面;1318、上径向滑动轴承转子第一外圆柱面;1319、上径向滑动轴承转子摩擦部安装孔;13111、第一多头螺旋冷却槽;132、第一径向滑动摩擦部;14、注油塞;15、上轴向推力滑动轴承转子;151、上轴向推力滑动轴承转子基体;1511、上轴向推力滑动轴承转子第一内圆柱面;1512、上轴向推力滑动轴承转子摩擦部安装孔;152、第一轴向滑动摩擦部;16、“O”型橡胶密封圈;
2、上定子总成;20、上径向滑动轴承定子;201、上径向滑动轴承定子基体;2010、上径向滑动轴承定子摩擦部安装孔;2011、第三骑缝圆柱销钉槽;2012、第一外螺纹;2013、第一多头螺旋槽;2015、上径向滑动轴承定子第四外圆柱面;2016、上径向滑动轴承定子第二外圆柱面;2017、上径向滑动轴承定子第一外圆柱面;2018、第三外螺纹;2019、上径向滑动轴承定子第三外圆柱面;202、第二径向滑动摩擦部;21、上轴向推力滑动轴承定子;211、上轴向推力滑动轴承定子基体;2111、上轴向推力滑动轴承定子摩擦部安装孔;2113、上轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面;2114、第五骑缝圆柱销钉槽;2115、上轴向推力滑动轴承定子定位键槽;2116、上轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面;2117、第三内螺纹;2118、上轴向推力滑动轴承定子内六角圆柱头螺钉孔;2119、上轴向推力滑动轴承定子第一端面;212、第二轴向滑动摩擦部;22、圆柱销钉;23、上推力调整环;24、上止推环;241、上止推环第一内圆锥面;243、第一内螺纹;244、上止推环第一内圆柱面;245、上止推环第三定位键槽;246、上止推环第一内球面;247、上止推环沉孔;249、上止推环第一端面;25、“O”型橡胶密封圈;26、上轴承座;262、上轴承座第一外圆锥面;265、第一单头螺旋槽;266、上轴承座外螺纹;267、上轴承座第一外球面;268、上轴承座第一内圆柱面;27、“O”型橡胶密封圈;28、上径向弹性套;281、上径向弹性套轴向通孔;282、第一单头螺旋棱;283、第一多头螺旋棱;284、上径向弹性套内圆柱面;285、上径向弹性套外圆柱面;29、上定位键;210、内六角圆柱头螺钉;
3、上挡环;
4、下转子总成;41、内六角圆柱头螺钉;42、“O”型橡胶密封圈;43、下径向滑动轴承转子;431、下径向滑动轴承转子基体;4311、下径向滑动轴承转子第二外圆柱面;4316、第二骑缝圆柱销钉槽;4317、下径向滑动轴承转子第一内圆柱面;4318、下径向滑动轴承转子第一外圆柱面;4319、下径向滑动轴承转子摩擦部安装孔;43111、第二多头螺旋冷却槽;432、第三径向滑动摩擦部;44、注油塞;45、下轴向推力滑动轴承转子;451、下轴向推力滑动轴承转子基体;4511、下轴向推力滑动轴承转子第一内圆柱面;4512、下轴向推力滑动轴承转子摩擦部安装孔;452、第三轴向滑动摩擦部;46、“O”型橡胶密封圈;
5、下定子总成;50、下径向滑动轴承定子;501、下径向滑动轴承定子基体;5010、下径向滑动轴承定子摩擦部安装孔;5011、第四骑缝圆柱销钉槽;5012、第二外螺纹;5013、第二多头螺旋槽;5015、下径向滑动轴承定子第四外圆柱面;5016、下径向滑动轴承定子第二外圆柱面;5017、下径向滑动轴承定子第一外圆柱面;5018、第四外螺纹;5019、下径向滑动轴承定子第三外圆柱面;502、第四径向滑动摩擦部;51、下轴向推力滑动轴承定子;511、下轴向推力滑动轴承定子基体;5111、下轴向推力滑动轴承定子摩擦部安装孔;5113、下轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面;5114、第六骑缝圆柱销钉槽;5115、下轴向推力滑动轴承定子定位键槽;5116、下轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面;5117、第四内螺纹;5118、下轴向推力滑动轴承定子内六角圆柱头螺钉孔;5119、下轴向推力滑动轴承定子第一端面;512、第四轴向滑动摩擦部;52、圆柱销钉;53、下推力调整环;54、下止推环;541、下止推环第二内圆锥面;543、第二内螺纹;544、下止推环第一内圆柱面;545、下止推环第三定位键槽;546、下止推环第二内球面;547、下止推环沉孔;549、下止推环第一端面;56、下轴承座;562、下轴承座第二外圆锥面;565、第二单头螺旋槽;566、下轴承座外螺纹;567、下轴承座第二外球面;568、下轴承座第一内圆柱面;58、下径向弹性套;581、下径向弹性套轴向通孔;582、第二单头螺旋棱;583、第二多头螺旋棱;584、下径向弹性套内圆柱面;585、下径向弹性套外圆柱面;59、下定位键;510、内六角圆柱头螺钉;
6、下挡环。
r、摩擦部边倒圆角半径;c、摩擦部边倒角距离;α、摩擦部边倒角角度。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例,对本实用新型的技术方案作详细说明,应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围,在阅读了本实用新型之后,本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。
本说明书中提供一种滑动轴承,当该滑动轴承应用在一种双轴向作用滑动轴承总成中后,该双轴向作用滑动轴承总成可以包括上滑动轴承和下滑动轴承,所述上滑动轴承或下滑动轴承包括上述的滑动轴承。在本说明书中,以该滑动轴承总成所应用的双轴向作用滑动轴承总成为例进行阐述。
请结合参阅图1至图54,本实用新型实施方式提供了一种双轴向作用具螺旋槽滑动轴承总成,包括:配对使用的上滑动轴承和下滑动轴承。其中,上滑动轴承包括:上转子总成1,上定子总成2,上挡环3;下滑动轴承包括:下转子总成4,下定子总成5和下挡环6。
其中,上滑动轴承和下滑动轴承主要区别在于连接螺纹的旋转方向相反,其他结构可以相互参照。在本说明书中,主要以上滑动轴承为例进行展开说明。下滑动轴承在结构上与该上滑动轴承相同之处可以参照上滑动轴承,本申请在此不再展开一一赘述。
在一个实施方式中,所述上转子总成1包括:上径向滑动轴承转子13和上轴向推力滑动轴承转子15。所述上径向滑动轴承转子13包括上径向滑动轴承转子基体131和第一径向滑动摩擦部132。所述上轴向推力滑动轴承转子15包括:上轴向推力滑动轴承转子基体151和第一轴向滑动摩擦部152。
请结合参阅图5,所述上径向滑动轴承转子第一外圆柱面1318设置有第一多头螺旋冷却槽13111。该第一多头螺旋冷却槽13111的旋向或者说延伸方向与钻头旋转方向相匹配。例如,在大部分情况下,钻头为顺时针转动时,该第一多头螺旋冷却槽13111的旋向为右旋。在一些特殊情况下,若钻头为逆时针转动,此时,该第一多头螺旋冷却槽13111的旋向为左旋。
具体的,该第一多头螺旋冷却槽13111的起点位置要比第一径向滑动摩擦部132轴向最下端位置更靠下,第一多头螺旋冷却槽13111的终点位置要比第一径向滑动摩擦部132轴向最上端位置更靠上,即第一多头螺旋冷却槽13111的轴向长度要比上径向滑动轴承转子第一外圆柱面1318的轴向长度更长一些(5~10mm);第一多头螺旋冷却槽13111的宽度通常设置为3~5mm,第一多头螺旋冷却槽13111的深度通常设置为1~2mm;第一多头螺旋冷却槽13111的螺旋升角需根据上径向滑动轴承转子第一外圆柱面1318的轴向长度、直径和第一多头螺旋冷却槽13111的具体头数综合考虑,通常设置为60~70°,达到上径向滑动轴承转子第一外圆柱面1318上的所有螺旋冷却槽投影到圆周方向同一平面时不重叠(即始终保证上径向滑动轴承转子13旋转工作时上径向滑动轴承定子第二径向滑动摩擦部202不落入任何一个螺旋冷却槽)要求。这样,既保证了上径向滑动轴承转子第一外圆柱面1318上可以装配足够多的第一径向滑动摩擦部132,又保证了足够大的冷却介质(钻井液)过流面积。当旋转导向短节旋转芯轴相对不旋转外筒顺时针旋转时,与旋转芯轴连接为整体的上径向滑动轴承转子第一外圆柱面上的右旋第一多头螺旋冷却槽13111对已经进入冷却槽的钻井液产生由下向上的举升力,产生螺杆泵的效果,井筒环空内的更多由下向上循环流动的钻井液会受到右旋第一多头螺旋冷却槽13111的吸力作用而进入上转子总成1和上定子总成2之间的间隙,最大限度地将滑动轴承摩擦热循环带走,冷却润滑摩擦副,防止摩擦部龟裂,从而延长滑动轴承的工作寿命,满足旋转导向钻井需求。
请结合参阅图6,所述上径向滑动轴承转子第一内圆柱面1317设置有第一骑缝圆柱销钉槽1316。
所述上定子总成2包括:上径向滑动轴承定子20,上轴向推力滑动轴承定子21,上止推环24,上推力调整环23,上轴承座26和上径向弹性套28。所述上径向滑动轴承定子20包括上径向滑动轴承定子基体201和第二径向滑动摩擦部202。所述上轴向推力滑动轴承定子21包括上轴向推力滑动轴承定子基体211和第二轴向滑动摩擦部212。所述第一径向滑动摩擦部132和第二径向滑动摩擦部202形成一个上径向轴承滑动摩擦副。所述第一轴向滑动摩擦部152和第二轴向滑动摩擦部212形成一个上轴向推力轴承滑动摩擦副。所述第一径向滑动摩擦部132和所述第二径向滑动摩擦部202均为硬质合金摩擦部。所述第一轴向滑动摩擦部152和第二轴向滑动摩擦部212为聚晶金刚石摩擦部,或/和聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部。
请结合参阅图11,所述上径向滑动轴承定子第一外圆柱面2017设置有第一多头螺旋槽2013。所述第一多头螺旋槽2013与所述第一多头螺旋棱283配对,第一多头螺旋棱283嵌入第一多头螺旋槽2013,实现上径向滑动轴承定子20与所述上径向弹性套28的连接。由于所述上径向滑动轴承定子基体201壁薄,在其第一外圆柱面2017设置第一多头螺旋槽2013是目前最佳选择。
所述上径向滑动轴承定子第二外圆柱面2016设置有第一外螺纹2012。所述上径向滑动轴承定子第三外圆柱面2019设置有第三外螺纹2018。所述上径向滑动轴承定子第四外圆柱面2015设置有第三骑缝圆柱销钉槽2011。所述上轴承座第一内圆柱面268设置有第一单头螺旋槽265。
所述上轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面2113设置有第五骑缝圆柱销钉槽2114;或所述上轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面2116设置有第三内螺纹2117,或/和所述上轴向推力滑动轴承定子第一端面2119设置有第一定位键槽2115;或所述上轴向推力滑动轴承定子基体211设置有内六角圆柱头螺钉孔2118。
所述上止推环第一内圆柱面244设置有第一内螺纹243;所述上止推环第一端面249设置有第三定位键槽245;所述上止推环24设置有第一内圆锥面241或第一内球面246,和/或所述上止推环第一内圆锥面241设置有沉孔247;所述上轴承座26设置有第一外圆锥面262或第一外球面267;所述上径向弹性套28设置有轴向通孔281,以便上径向弹性套28受到外力时能够有空间发生弹性变形,从而起到减震作用。
所述下转子总成4包括:下径向滑动轴承转子43和下轴向推力滑动轴承转子45;所述下径向滑动轴承转子43包括下径向滑动轴承转子基体431和第三径向滑动摩擦部432;所述下轴向推力滑动轴承转子45包括下轴向推力滑动轴承转子基体451和第三轴向滑动摩擦部452。
所述下径向滑动轴承转子第一外圆柱面4318设置有第二多头螺旋冷却槽43111;所述下径向滑动轴承转子第一内圆柱面4317设置有第二骑缝圆柱销钉槽4316。
所述下定子总成5包括:下径向滑动轴承定子50,下轴向推力滑动轴承定子51,下止推环54,下推力调整环53,下轴承座56和下径向弹性套58;所述下径向滑动轴承定子50包括下径向滑动轴承定子基体501和第四径向滑动摩擦部502;所述下轴向推力滑动轴承定子51包括下轴向推力滑动轴承定子基体511和第四轴向滑动摩擦部512;所述第三径向滑动摩擦部432和第四径向滑动摩擦部502形成一个下径向轴承滑动摩擦副,所述第三轴向滑动摩擦部452和第四轴向滑动摩擦部512形成一个下轴向推力轴承滑动摩擦副;所述第三径向滑动摩擦部432、第四径向滑动摩擦部502均为硬质合金摩擦部,所述第三轴向滑动摩擦部452和第四轴向滑动摩擦部512为聚晶金刚石摩擦部,或/和聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部。
所述下径向滑动轴承定子第一外圆柱面5017设置有第二多头螺旋槽5013,所述下径向滑动轴承定子第二外圆柱面5016设置有第二外螺纹5012,所述下径向滑动轴承定子第三外圆柱面5019设置有第四外螺纹5018,所述下径向滑动轴承定子第四外圆柱面5015设置有第四骑缝圆柱销钉槽5011;所述下轴承座第一内圆柱面568设置有第二单头螺旋槽565。
所述下轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面5113设置有第六骑缝圆柱销钉槽5114;或所述下轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面5116设置有第四内螺纹5117,或/和所述下轴向推力滑动轴承定子第一端面5119设置有第二定位键槽5115;或所述下轴向推力滑动轴承定子基体511设置有内六角圆柱头螺钉孔5118。
所述下止推环第一内圆柱面544设置有第二内螺纹543;所述下止推环第一端面549设置有第四定位键槽545;所述下止推环54设置有第二内圆锥面541或第二内球面546,和/或所述下止推环第二内圆锥面541设置有沉孔547;所述下轴承座56设置有第二外圆锥面562或第二外球面567;所述下径向弹性套58设置有轴向通孔581,以便下径向弹性套58受到外力时能够有空间发生弹性变形,从而起到减震作用。
本申请说明书实施方式中,通过在一个滑动轴承总成中同时设置两对径向轴承滑动摩擦副和两对轴向轴承滑动摩擦副,限制了旋转导向短节旋转芯轴相对旋转导向短节不旋转外筒轴线倾斜的角度和轴向移动的位移,在一定程度上提高了旋转芯轴与不旋转外筒的同心度及工作平稳性。
整体上,本申请提供的滑动轴承总成中上径向轴承滑动摩擦副的摩擦部和下径向轴承滑动摩擦副的摩擦部均为硬质合金摩擦部,上轴向推力轴承滑动摩擦副和下轴向推力轴承滑动摩擦副的摩擦部为聚晶金刚石摩擦部或/和聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部。由于上径向滑动轴承转子第一外圆柱面1318设置有右旋第一多头螺旋冷却槽13111,下径向滑动轴承转子第一外圆柱面4318设置有右旋第二多头螺旋冷却槽43111,当旋转导向短节旋转芯轴相对不旋转外筒顺时针旋转时,与旋转芯轴连接为整体的下径向滑动轴承转子第一外圆柱面4318上的右旋第二多头螺旋冷却槽43111、与旋转芯轴连接为整体的上径向滑动轴承转子第一外圆柱面1318上的右旋第一多头螺旋冷却槽13111对已经进入冷却槽的钻井液产生由下向上的举升力,产生螺杆泵的效果,井筒环空内的更多钻井液会受到右旋第一多头螺旋冷却槽13111和右旋第二多头螺旋冷却槽43111的吸力作用而进入下转子总成5和下定子总成4之间、上转子总成1和上定子总成2之间的间隙,及时冷却润滑摩擦部,防止摩擦部龟裂,从而延长旋转导向钻井系统的使用寿命,满足旋转导向钻井系统的综合使用需求。
在本实施方式中,主要根据上定子总成2和下定子总成5的具体组成、结构等不同,以不同的实施方式展开并进行详细阐述。
参看图1、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图13、图17、图21、图22、图23、图24、图27、图28、图29、图30、图31、图33、图34、图35、图40、图41、图42、图47、图48、图49、图52,第一实施方式中提供一种双轴向作用具螺旋槽滑动轴承总成,包括上转子总成1,上定子总成2,上挡环3,下转子总成4,下定子总成5和下挡环6。
所述上转子总成1包括内六角圆柱头螺钉11、“O”型橡胶密封圈12、上径向滑动轴承转子13、注油塞14、上轴向推力滑动轴承转子15、“O”型橡胶密封圈16;所述上径向滑动轴承转子13包括上径向滑动轴承转子基体131和第一径向滑动摩擦部132;所述上轴向推力滑动轴承转子15包括上轴向推力滑动轴承转子基体151和第一轴向滑动摩擦部152。
所述上径向滑动轴承转子第一外圆柱面1318设置有第一多头螺旋冷却槽13111,所述上径向滑动轴承转子第一内圆柱面1317设置有第一骑缝圆柱销钉槽1316。
所述上定子总成2包括但不限于上径向滑动轴承定子20,上轴向推力滑动轴承定子21,上止推环24,上推力调整环23,上轴承座26和上径向弹性套28;所述上径向滑动轴承定子20包括上径向滑动轴承定子基体201和第二径向滑动摩擦部202;所述上轴向推力滑动轴承定子21包括上轴向推力滑动轴承定子基体211和第二轴向滑动摩擦部212;所述第一径向滑动摩擦部132和第二径向滑动摩擦部202形成一个上径向轴承滑动摩擦副,所述第一轴向滑动摩擦部152和第二轴向滑动摩擦部212形成一个上轴向推力轴承滑动摩擦副;所述第一径向滑动摩擦部132和所述第二径向滑动摩擦部202均为硬质合金摩擦部,所述第一轴向滑动摩擦部152和第二轴向滑动摩擦部212为聚晶金刚石摩擦部。
所述上径向滑动轴承定子第一外圆柱面2017设置有第一多头螺旋槽2013,所述上径向滑动轴承定子第二外圆柱面2016设置有第一外螺纹2012,所述上径向滑动轴承定子第四外圆柱面2015设置有第三骑缝圆柱销钉槽2011;所述上轴承座第一内圆柱面268设置有第一单头螺旋槽265。
所述上轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面2113设置有第五骑缝圆柱销钉槽2114。
所述上止推环第一内圆柱面244设置有第一内螺纹243,所述上止推环24设置有第一内圆锥面241;所述上轴承座26设置有第一外圆锥面262;所述上径向弹性套28设置有轴向通孔281。
所述下转子总成4包括内六角圆柱头螺钉41、“O”型橡胶密封圈42、下径向滑动轴承转子43、注油塞44、下轴向推力滑动轴承转子45、“O”型橡胶密封圈46;所述下径向滑动轴承转子43包括下径向滑动轴承转子基体431和第三径向滑动摩擦部432;所述下轴向推力滑动轴承转子45包括下轴向推力滑动轴承转子基体451和第三轴向滑动摩擦部452。
所述下径向滑动轴承转子第一外圆柱面4318设置有第二多头螺旋冷却槽43111;所述下径向滑动轴承转子第一内圆柱面4317设置有第二骑缝圆柱销钉槽4316。
所述下定子总成5包括:下径向滑动轴承定子50,下轴向推力滑动轴承定子51,下止推环54,下推力调整环53,下轴承座56和下径向弹性套58;所述下径向滑动轴承定子50包括下径向滑动轴承定子基体501和第四径向滑动摩擦部502;所述下轴向推力滑动轴承定子51包括下轴向推力滑动轴承定子基体511和第四轴向滑动摩擦部512;所述第三径向滑动摩擦部432和第四径向滑动摩擦部502形成一个下径向轴承滑动摩擦副,所述第三轴向滑动摩擦部452和第四轴向滑动摩擦部512形成一个下轴向推力轴承滑动摩擦副;所述第三径向滑动摩擦部432、第四径向滑动摩擦部502均为硬质合金摩擦部,所述第三轴向滑动摩擦部452和第四轴向滑动摩擦部512为聚晶金刚石摩擦部。
所述下径向滑动轴承定子第一外圆柱面5017设置有第二多头螺旋槽5013,所述下径向滑动轴承定子第二外圆柱面5016设置有第二外螺纹5012,所述下径向滑动轴承定子第四外圆柱面5015设置有第四骑缝圆柱销钉槽5011;所述下轴承座第一内圆柱面568设置有第二单头螺旋槽565。
所述下轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面5113设置有第六骑缝圆柱销钉槽5114。
所述下止推环第一内圆柱面544设置有第二内螺纹543,所述下止推环54设置有第二内圆锥面541;所述下轴承座56设置有第二外圆锥面562;所述下径向弹性套58设置有轴向通孔581。
所述上转子总成1中上径向滑动轴承转子13与上轴向推力滑动轴承转子15之间通过内六角圆柱头螺钉11连接在一起,同时上径向滑动轴承转子第二外圆柱面1311与上轴向推力滑动轴承转子第一内圆柱面1511之间为过盈配合;所述下转子总成4中下径向滑动轴承转子43与下轴向推力滑动轴承转子45之间通过内六角圆柱头螺钉41连接在一起,同时下径向滑动轴承转子第二外圆柱面4311与下轴向推力滑动轴承转子第一内圆柱面4511之间为过盈配合。
所述上定子总成2还包括上圆柱销钉22,所述下定子总成还包括下圆柱销钉52;所述上径向滑动轴承定子第四外圆柱面2015与所述上轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面2113之间通过所述上圆柱销钉22连接在一起,同时所述上径向滑动轴承定子第四外圆柱面2015与所述上轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面2113之间为过盈配合;所述上径向滑动轴承定子第二外圆柱面第一外螺纹2012与所述上止推环第一内圆柱面第一内螺纹243连接在一起;所述上径向滑动轴承定子20与所述上轴承座26之间通过所述上径向弹性套28连接在一起;所述下径向滑动轴承定子第四外圆柱面5015与所述下轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面5113之间通过所述下圆柱销钉52连接在一起,同时所述下径向滑动轴承定子第四外圆柱面5015与所述下轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面5113之间通过所述下圆柱销钉52连接在一起为过盈配合;所述下径向滑动轴承定子第二外圆柱面第二外螺纹5012与所述下止推环第一内圆柱面第二内螺纹543连接在一起;所述下径向滑动轴承定子50与所述下轴承座56之间通过所述下径向弹性套58连接在一起。
所述第一内螺纹243和所述第一外螺纹2012为右旋螺纹;所述第二内螺纹543和所述第二外螺纹5012均为左旋螺纹。
所述上径向弹性套28沿轴向均设置有3个通孔281,所述下径向弹性套58沿轴向均设置有3个通孔581;所述上径向弹性套28和所述下径向弹性套58的材质均为氟橡胶,邵氏(肖氏)硬度75;所述上径向弹性套内圆柱面284设置有第一多头螺旋棱283,所述下径向弹性套内圆柱面584设置有第二多头螺旋棱583;所述上径向弹性套外圆柱面285设置有第一单头螺旋棱282,所述下径向弹性套外圆柱面585设置有第二单头螺旋棱582。
所述第一多头螺旋槽2013的头数和第一多头螺旋棱283的头数均为4头,导程均为1000mm,旋向均为右旋,所述第一多头螺旋槽2013与所述第一多头螺旋棱283配对;所述第二多头螺旋槽5013的头数和所述第二多头螺旋棱583的头数均为4头,导程均为1000mm,旋向均为右旋,所述第二多头螺旋槽5013与所述第二多头螺旋棱583配对;所述第一单头螺旋槽265的圈数和所述第一单头螺旋棱282的圈数均为2圈,螺距均为30mm,旋向均为右旋,所述第一单头螺旋槽265与所述第一单头螺旋棱282配对;所述第二单头螺旋槽565的圈数和所述第二单头螺旋棱582的圈数均为2圈,螺距均为30mm,旋向均为右旋,所述第二单头螺旋槽565与所述第二单头螺旋棱582配对。
所述上轴承座外螺纹266为右旋螺纹;所述下轴承座外螺纹566为左旋螺纹。
所述上止推环第一内圆锥面241和所述上轴承座第一外圆锥面262接触;所述下止推环第二内圆锥面541和所述下轴承座第二外圆锥面562接触。
所述聚晶金刚石摩擦部为边倒角圆柱片状聚晶金刚石摩擦部。
所述边倒角圆柱片状聚晶金刚石摩擦部边倒角尺寸为:距离c=0.5mm,角度α=45°。
所述第一径向滑动摩擦部132与所述上径向滑动轴承转子摩擦部安装孔1319之间,所述第二径向滑动摩擦部202与所述上径向滑动轴承定子摩擦部安装孔2010之间,所述第三径向滑动摩擦部432与所述下径向滑动轴承转子摩擦部安装孔4319之间,所述第四径向滑动摩擦部502与所述下径向滑动轴承定子摩擦部安装孔5010之间;所述第一轴向滑动摩擦部152与所述上轴向滑动轴承转子摩擦部安装孔1512之间,所述第二轴向滑动摩擦部212与所述上轴向滑动轴承定子摩擦部安装孔2111之间,所述第三轴向滑动摩擦部452与所述下轴向滑动轴承转子摩擦部安装孔4512之间,所述第四轴向滑动摩擦部512与所述下轴向滑动轴承定子摩擦部安装孔5111之间,通过焊料和焊剂采用无压浸渍烧结硬钎焊方法焊接在一起。
所述第一骑缝圆柱销钉槽1316、所述第二骑缝圆柱销钉槽4316、第三骑缝圆柱销钉槽2011、第四骑缝圆柱销钉槽5011、第五骑缝圆柱销钉槽2114和第六骑缝圆柱销钉槽5114的个数分别为3个;所述聚晶金刚石摩擦部的电阻小于110欧姆。
所述第一多头螺旋冷却槽13111的头数为8头,导程为1000mm,旋向为右旋;所述第二多头螺旋冷却槽43111的头数为8头,导程为1000mm,旋向为右旋。
参看图2、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图11、图15、图16、图19、图20、图25、图26、图27、图28、图29、图32、图33、图36、图37、图40、图43、图44、图47、图50和图54,第二实施方式中提供一种双轴向作用具螺旋槽滑动轴承总成,包括上转子总成1,上定子总成2,上挡环3,下转子总成4,下定子总成5和下挡环6。
所述上转子总成1包括内六角圆柱头螺钉11、“O”型橡胶密封圈12、上径向滑动轴承转子13、注油塞14、上轴向推力滑动轴承转子15、“O”型橡胶密封圈16;所述上径向滑动轴承转子13包括上径向滑动轴承转子基体131和第一径向滑动摩擦部132;所述上轴向推力滑动轴承转子15包括上轴向推力滑动轴承转子基体151和第一轴向滑动摩擦部152。
所述上径向滑动轴承转子第一外圆柱面1318设置有第一多头螺旋冷却槽13111,所述上径向滑动轴承转子第一内圆柱面1317设置有第一骑缝圆柱销钉槽1316。
所述上定子总成2包括但不限于上径向滑动轴承定子20,上轴向推力滑动轴承定子21,上止推环24,上推力调整环23,上轴承座26和上径向弹性套28;所述上径向滑动轴承定子20包括上径向滑动轴承定子基体201和第二径向滑动摩擦部202;所述上轴向推力滑动轴承定子21包括上轴向推力滑动轴承定子基体211和第二轴向滑动摩擦部212;所述第一径向滑动摩擦部132和第二径向滑动摩擦部202形成一个上径向轴承滑动摩擦副,所述第一轴向滑动摩擦部152和第二轴向滑动摩擦部212形成一个上轴向推力轴承滑动摩擦副;所述第一径向滑动摩擦部132和所述第二径向滑动摩擦部202均为硬质合金摩擦部,所述第一轴向滑动摩擦部152和第二轴向滑动摩擦部212为聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部。
所述上径向滑动轴承定子第一外圆柱面2017设置有第一多头螺旋槽2013,所述上径向滑动轴承定子第三外圆柱面2019设置有第三外螺纹2018;所述上轴承座第一内圆柱面268设置有第一单头螺旋槽265。
所述上轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面2116设置有第三内螺纹2117,所述上轴向推力滑动轴承定子第一端面2119设置有第一定位键槽2115。
所述上止推环第一端面249设置有第三定位键槽245,所述上止推环24设置有第一内球面246;所述上轴承座26设置有第一外球面267;所述上径向弹性套28设置有轴向通孔281。
所述下转子总成4包括内六角圆柱头螺钉41、“O”型橡胶密封圈42、下径向滑动轴承转子43、注油塞44、下轴向推力滑动轴承转子45、“O”型橡胶密封圈46;所述下径向滑动轴承转子43包括下径向滑动轴承转子基体431和第三径向滑动摩擦部432;所述下轴向推力滑动轴承转子45包括下轴向推力滑动轴承转子基体451和第三轴向滑动摩擦部452。
所述下径向滑动轴承转子第一外圆柱面4318设置有第二多头螺旋冷却槽43111;所述下径向滑动轴承转子第一内圆柱面4317设置有第二骑缝圆柱销钉槽4316。
所述下定子总成5包括但不限于下径向滑动轴承定子50,下轴向推力滑动轴承定子51,下止推环54,下推力调整环53,下轴承座56和下径向弹性套58;所述下径向滑动轴承定子50包括下径向滑动轴承定子基体501和第四径向滑动摩擦部502;所述下轴向推力滑动轴承定子51包括下轴向推力滑动轴承定子基体511和第四轴向滑动摩擦部512;所述第三径向滑动摩擦部432和第四径向滑动摩擦部502形成一个下径向轴承滑动摩擦副,所述第三轴向滑动摩擦部452和第四轴向滑动摩擦部512形成一个下轴向推力轴承滑动摩擦副;所述第三径向滑动摩擦部432、第四径向滑动摩擦部502均为硬质合金摩擦部,所述第三轴向滑动摩擦部452和第四轴向滑动摩擦部512为聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部。
所述下径向滑动轴承定子第一外圆柱面5017设置有第二多头螺旋槽5013,所述下径向滑动轴承定子第三外圆柱面5019设置有第四外螺纹5018;所述下轴承座第一内圆柱面568设置有第二单头螺旋槽565。
所述下轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面5116设置有第四内螺纹5117,所述下轴向推力滑动轴承定子第一端面5119设置有第二定位键槽5115。
所述下止推环第一端面549设置有第四定位键槽545,所述下止推环54设置有第二内球面546;所述下轴承座56设置有第二外球面567;所述下径向弹性套58设置有轴向通孔581。
所述上转子总成1中上径向滑动轴承转子13与上轴向推力滑动轴承转子15之间通过内六角圆柱头螺钉11连接在一起,同时上径向滑动轴承转子第二外圆柱面1311与上轴向推力滑动轴承转子第一内圆柱面1511之间为过盈配合;所述下转子总成4中下径向滑动轴承转子43与下轴向推力滑动轴承转子45之间通过内六角圆柱头螺钉41连接在一起,同时下径向滑动轴承转子第二外圆柱面4311与下轴向推力滑动轴承转子第一内圆柱面4511之间为过盈配合。
所述上定子总成2还包括上定位键29,所述下定子总成5还包括下定位键59;所述上径向滑动轴承定子第三外圆柱面第三外螺纹2018与所述上轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面第三内螺纹2117连接在一起,所述上轴向推力滑动轴承定子21与所述上止推环24之间通过所述上定位键29定位;所述上径向滑动轴承定子20与所述上轴承座26之间通过所述上径向弹性套28连接在一起;所述下径向滑动轴承定子第三外圆柱面第四外螺纹5018与所述下轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面第四内螺纹5117连接在一起,所述下轴向推力滑动轴承定子51与所述下止推环54之间通过所述下定位键59定位;所述下径向滑动轴承定子50与所述下轴承座56之间通过所述下径向弹性套58连接在一起。
所述第三内螺纹2117和所述第三外螺纹2018均为右旋螺纹;所述第四内螺纹5117和所述第四外螺纹5018均为左旋螺纹。
所述上径向弹性套28沿轴向均设置有3个通孔281,所述下径向弹性套58沿轴向均设置有3个通孔581;所述上径向弹性套28和所述下径向弹性套58的材质均为氟橡胶,邵氏(肖氏)硬度75;所述上径向弹性套内圆柱面284设置有第一多头螺旋棱283,所述下径向弹性套内圆柱面584设置有第二多头螺旋棱583;所述上径向弹性套外圆柱面285设置有第一单头螺旋棱282,所述下径向弹性套外圆柱面585设置有第二单头螺旋棱582。
所述第一多头螺旋槽2013的头数和第一多头螺旋棱283的头数均为5头,导程均为1000mm,旋向均为右旋,所述第一多头螺旋槽2013与所述第一多头螺旋棱283配对;所述第二多头螺旋槽5013的头数和所述第二多头螺旋棱583的头数均为5头,导程均为1000mm,旋向均为右旋,所述第二多头螺旋槽5013与所述第二多头螺旋棱583配对;所述第一单头螺旋槽265的圈数和所述第一单头螺旋棱282的圈数均为2圈,螺距均为30mm,旋向均为右旋,所述第一单头螺旋槽265与所述第一单头螺旋棱282配对;所述第二单头螺旋槽565的圈数和所述第二单头螺旋棱582的圈数均为2圈,螺距均为30mm,旋向均为右旋,所述第二单头螺旋槽565与所述第二单头螺旋棱582配对。
所述上轴承座外螺纹266为右旋螺纹;所述下轴承座外螺纹566为左旋螺纹。
所述上止推环第一内球面246和所述上轴承座第一外球面267接触;所述下止推环第二内球面546和所述下轴承座第二外球面567接触。
所述聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部为边倒角圆柱片状聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部;
所述边倒角圆柱片状聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部边倒角尺寸为:距离c=0.6mm,角度α=45°。
所述第一径向滑动摩擦部132与所述上径向滑动轴承转子摩擦部安装孔1319之间,所述第二径向滑动摩擦部202与所述上径向滑动轴承定子摩擦部安装孔2010之间,所述第三径向滑动摩擦部432与所述下径向滑动轴承转子摩擦部安装孔4319之间,所述第四径向滑动摩擦部502与所述下径向滑动轴承定子摩擦部安装孔5010之间,通过焊料和焊剂采用无压浸渍烧结硬钎焊方法焊接在一起。
所述第一轴向滑动摩擦部152与所述上轴向滑动轴承转子摩擦部安装孔1512之间,所述第二轴向滑动摩擦部212与所述上轴向滑动轴承定子摩擦部安装孔2111之间,所述第三轴向滑动摩擦部452与所述下轴向滑动轴承转子摩擦部安装孔4512之间,所述第四轴向滑动摩擦部512与所述下轴向滑动轴承定子摩擦部安装孔5111之间,通过焊料和焊剂采用火焰硬钎焊方法焊接在一起。
所述第一骑缝圆柱销钉槽1316和所述第二骑缝圆柱销钉槽4316的个数分别为5个;所述聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部的电阻小于220欧姆。
所述第一多头螺旋冷却槽13111的头数为8头,导程为1000mm,旋向为右旋;所述第二多头螺旋冷却槽43111的头数为8头,导程为1000mm,旋向为右旋。
参看图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图12、图14、图18、图21、图22、图23、图24、图27、图28、图29、图30、图31、图33、图38、图39、图40、图45、图46、图47、图48、图49和图52,第三实施方式中提供一种双轴向作用具螺旋槽滑动轴承总成,包括上转子总成1,上定子总成2,上挡环3,下转子总成4,下定子总成5和下挡环6。其中,
所述上转子总成1包括内六角圆柱头螺钉11、“O”型橡胶密封圈12、上径向滑动轴承转子13、注油塞14、上轴向推力滑动轴承转子15、“O”型橡胶密封圈16;所述上径向滑动轴承转子13包括上径向滑动轴承转子基体131和第一径向滑动摩擦部132;所述上轴向推力滑动轴承转子15包括上轴向推力滑动轴承转子基体151和第一轴向滑动摩擦部152;
所述上径向滑动轴承转子第一外圆柱面1318设置有第一多头螺旋冷却槽13111,所述上径向滑动轴承转子第一内圆柱面1317设置有第一骑缝圆柱销钉槽1316;
所述上定子总成2包括但不限于上径向滑动轴承定子20,上轴向推力滑动轴承定子21,上止推环24,上推力调整环23,上轴承座26和上径向弹性套28;所述上径向滑动轴承定子20包括上径向滑动轴承定子基体201和第二径向滑动摩擦部202;所述上轴向推力滑动轴承定子21包括上轴向推力滑动轴承定子基体211和第二轴向滑动摩擦部212;所述第一径向滑动摩擦部132和第二径向滑动摩擦部202形成一个上径向轴承滑动摩擦副,所述第一轴向滑动摩擦部152和第二轴向滑动摩擦部212形成一个上轴向推力轴承滑动摩擦副;所述第一径向滑动摩擦部132和所述第二径向滑动摩擦部202均为硬质合金摩擦部,所述第一轴向滑动摩擦部152和第二轴向滑动摩擦部212为聚晶金刚石摩擦部。
所述上径向滑动轴承定子第一外圆柱面2017设置有第一多头螺旋槽2013,所述上径向滑动轴承定子第二外圆柱面2016设置有第一外螺纹2012;所述上轴承座第一内圆柱面268设置有第一单头螺旋槽265。
所述上轴向推力滑动轴承定子基体211设置有内六角圆柱头螺钉孔2118。
所述上止推环24设置有第一内圆锥面241,所述上止推环第一内圆锥面241设置有沉孔247;所述上轴承座26设置有第一外圆锥面262;所述上径向弹性套28设置有轴向通孔281。
所述下转子总成4包括内六角圆柱头螺钉41、“O”型橡胶密封圈42、下径向滑动轴承转子43、注油塞44、下轴向推力滑动轴承转子45、“O”型橡胶密封圈46;所述下径向滑动轴承转子43包括下径向滑动轴承转子基体431和第三径向滑动摩擦部432;所述下轴向推力滑动轴承转子45包括下轴向推力滑动轴承转子基体451和第三轴向滑动摩擦部452。
所述下径向滑动轴承转子第一外圆柱面4318设置有第二多头螺旋冷却槽43111;所述下径向滑动轴承转子第一内圆柱面4317设置有第二骑缝圆柱销钉槽4316。
所述下定子总成5包括但不限于下径向滑动轴承定子50,下轴向推力滑动轴承定子51,下止推环54,下推力调整环53,下轴承座56和下径向弹性套58;所述下径向滑动轴承定子50包括下径向滑动轴承定子基体501和第四径向滑动摩擦部502;所述下轴向推力滑动轴承定子51包括下轴向推力滑动轴承定子基体511和第四轴向滑动摩擦部512;所述第三径向滑动摩擦部432和第四径向滑动摩擦部502形成一个下径向轴承滑动摩擦副,所述第三轴向滑动摩擦部452和第四轴向滑动摩擦部512形成一个下轴向推力轴承滑动摩擦副;所述第三径向滑动摩擦部432、第四径向滑动摩擦部502均为硬质合金摩擦部,所述第三轴向滑动摩擦部452和第四轴向滑动摩擦部512为聚晶金刚石摩擦部。
所述下径向滑动轴承定子第一外圆柱面5017设置有第二多头螺旋槽5013,所述下径向滑动轴承定子第二外圆柱面5016设置有第二外螺纹5012;所述下轴承座第一内圆柱面568设置有第二单头螺旋槽565。
所述下轴向推力滑动轴承定子基体511设置有内六角圆柱头螺钉孔5118。
所述下止推环54设置有第二内圆锥面541,所述下止推环第二内圆锥面541设置有沉孔547;所述下轴承座56设置有第二外圆锥面562;所述下径向弹性套58设置有轴向通孔581。
所述上转子总成1中上径向滑动轴承转子13与上轴向推力滑动轴承转子15之间通过内六角圆柱头螺钉11连接在一起,同时上径向滑动轴承转子第二外圆柱面1311与上轴向推力滑动轴承转子第一内圆柱面1511之间为过盈配合;所述下转子总成4中下径向滑动轴承转子43与下轴向推力滑动轴承转子45之间通过内六角圆柱头螺钉41连接在一起,同时下径向滑动轴承转子第二外圆柱面4311与下轴向推力滑动轴承转子第一内圆柱面4511之间为过盈配合。
所述上定子总成2还包括上内六角圆柱头螺钉210,所述下定子总成还包括下内六角圆柱头螺钉510;所述上径向滑动轴承定子第二外圆柱面第一外螺纹2012与所述上止推环第一内圆柱面第一内螺纹243连接在一起,所述上止推环24与所述上轴向推力滑动轴承定子21之间通过所述上内六角圆柱头螺钉210连接在一起;所述上径向滑动轴承定子20与所述上轴承座26之间通过所述上径向弹性套28连接在一起;所述下径向滑动轴承定子第二外圆柱面第二外螺纹5012与所述下止推环第一内圆柱面第二内螺纹543连接在一起,所述下止推环54与所述下轴向推力滑动轴承定子51之间通过所述下内六角圆柱头螺钉510连接在一起;所述下径向滑动轴承定子50与所述下轴承座56之间通过所述下径向弹性套58连接在一起。
所述第一内螺纹243和所述第一外螺纹2012均为右旋螺纹;所述第二内螺纹543和所述第二外螺纹5012均为左旋螺纹。
所述上径向弹性套28沿轴向均设置有3个通孔281,所述下径向弹性套58沿轴向均设置有3个通孔581;所述上径向弹性套28和所述下径向弹性套58的材质均为氟橡胶,邵氏(肖氏)硬度75;所述上径向弹性套内圆柱面284设置有第一多头螺旋棱283,所述下径向弹性套内圆柱面584设置有第二多头螺旋棱583;所述上径向弹性套外圆柱面285设置有第一单头螺旋棱282,所述下径向弹性套外圆柱面585设置有第二单头螺旋棱582。
所述第一多头螺旋槽2013的头数和第一多头螺旋棱283的头数均为6头,导程均为1000mm,旋向均为右旋,所述第一多头螺旋槽2013与所述第一多头螺旋棱283配对;所述第二多头螺旋槽5013的头数和所述第二多头螺旋棱583的头数均为6头,导程均为1000mm,旋向均为右旋,所述第二多头螺旋槽5013与所述第二多头螺旋棱583配对;所述第一单头螺旋槽265的圈数和所述第一单头螺旋棱282的圈数均为2圈,螺距均为30mm,旋向均为右旋,所述第一单头螺旋槽265与所述第一单头螺旋棱282配对;所述第二单头螺旋槽565的圈数和所述第二单头螺旋棱582的圈数均为2圈,螺距均为30mm,旋向均为右旋,所述第二单头螺旋槽565与所述第二单头螺旋棱582配对。
所述上轴承座外螺纹266为右旋螺纹,所述下轴承座外螺纹566为左旋螺纹。
所述上止推环第一内圆锥面241和所述上轴承座第一外圆锥面262接触;所述下止推环第二内圆锥面541和所述下轴承座第二外圆锥面562接触。
所述聚晶金刚石摩擦部为边倒角圆柱片状聚晶金刚石摩擦部;所述边倒角圆柱片状聚晶金刚石摩擦部边倒角尺寸为:距离c=0.6mm,角度α=45°。
所述第一径向滑动摩擦部132与所述上径向滑动轴承转子摩擦部安装孔1319之间,所述第二径向滑动摩擦部202与所述上径向滑动轴承定子摩擦部安装孔2010之间,所述第三径向滑动摩擦部432与所述下径向滑动轴承转子摩擦部安装孔4319之间,所述第四径向滑动摩擦部502与所述下径向滑动轴承定子摩擦部安装孔5010之间;所述第一轴向滑动摩擦部152与所述上轴向滑动轴承转子摩擦部安装孔1512之间,所述第二轴向滑动摩擦部212与所述上轴向滑动轴承定子摩擦部安装孔2111之间,所述第三轴向滑动摩擦部452与所述下轴向滑动轴承转子摩擦部安装孔4512之间,所述第四轴向滑动摩擦部512与所述下轴向滑动轴承定子摩擦部安装孔5111之间,通过焊料和焊剂采用无压浸渍烧结硬钎焊方法焊接在一起。
所述第一骑缝圆柱销钉槽1316和所述第二骑缝圆柱销钉槽4316的个数分别为3个,所述聚晶金刚石摩擦部的电阻小于220欧姆。
所述第一多头螺旋冷却槽13111的头数为12头,导程为1000mm,旋向为右旋;所述第二多头螺旋冷却槽43111的头数为12头,导程为1000mm,旋向为右旋。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象,两者之间并不存在先后顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述,各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可,每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。
以上所述仅为本实用新型的几个实施方式,虽然本实用新型所揭露的实施方式如上,但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式,并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员,在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本实用新型的专利保护范围,仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种滑动轴承,其特征在于,包括:转子总成,定子总成,
所述转子总成包括:径向滑动轴承转子和轴向推力滑动轴承转子;所述径向滑动轴承转子包括径向转子基体和第一径向滑动摩擦部;所述轴向推力滑动轴承转子包括轴向转子基体和第一轴向滑动摩擦部;所述径向滑动轴承转子的外圆柱面设置有朝着与钻头旋转方向相匹配的方向延伸的多头螺旋冷却槽;
所述定子总成包括:径向滑动轴承定子,轴向推力滑动轴承定子,止推环,推力调整环,轴承座和径向弹性套;所述径向滑动轴承定子包括径向定子基体和第二径向滑动摩擦部;所述轴向推力滑动轴承定子包括轴向定子基体和第二轴向滑动摩擦部;
所述第一径向滑动摩擦部和所述第二径向滑动摩擦部形成一个径向轴承滑动摩擦副;所述第一径向滑动摩擦部、第二径向滑动摩擦部均为硬质合金摩擦部。
2.一种双轴向作用滑动轴承总成,其特征在于,包括上滑动轴承和下滑动轴承,所述上滑动轴承或下滑动轴承包括如权利要求1所述的滑动轴承。
3.如权利要求2所述的双轴向作用滑动轴承总成,其特征在于,所述上滑动轴承包括上转子总成和上定子总成,所述下滑动轴承包括下定子总成和下转子总成,所述上转子总成包括:上径向滑动轴承转子和上轴向推力滑动轴承转子;所述上径向滑动轴承转子包括上径向滑动轴承转子基体和第一径向滑动摩擦部;所述上轴向推力滑动轴承转子包括上轴向推力滑动轴承转子基体和第一轴向滑动摩擦部;
所述上径向滑动轴承转子第一外圆柱面设置有第一多头螺旋冷却槽,所述上径向滑动轴承转子第一内圆柱面设置有第一骑缝圆柱销钉槽;
所述上定子总成包括:上径向滑动轴承定子,上轴向推力滑动轴承定子,上止推环,上推力调整环,上轴承座和上径向弹性套;所述上径向滑动轴承定子包括上径向滑动轴承定子基体和第二径向滑动摩擦部;所述上轴向推力滑动轴承定子包括上轴向推力滑动轴承定子基体和第二轴向滑动摩擦部;所述第一径向滑动摩擦部和第二径向滑动摩擦部形成一个上径向轴承滑动摩擦副,所述第一轴向滑动摩擦部和第二轴向滑动摩擦部形成一个上轴向推力轴承滑动摩擦副;所述第一径向滑动摩擦部、第二径向滑动摩擦部均为硬质合金摩擦部,所述第一轴向滑动摩擦部和第二轴向滑动摩擦部为聚晶金刚石摩擦部,或/和聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部;
所述上径向滑动轴承定子第一外圆柱面设置有第一多头螺旋槽,所述上径向滑动轴承定子第二外圆柱面设置有第一外螺纹,或/和所述上径向滑动轴承定子第四外圆柱面设置有第三骑缝圆柱销钉槽;或所述上径向滑动轴承定子第三外圆柱面设置有第三外螺纹;所述上轴承座第一内圆柱面设置有第一单头螺旋槽;
所述上轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面设置有第五骑缝圆柱销钉槽,或所述上轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面设置有第三内螺纹,或所述上轴向推力滑动轴承定子基体设置有内六角圆柱头螺钉孔;
所述上止推环第一内圆柱面设置有第一内螺纹;所述上止推环设置有第一内圆锥面或第一内球面,或/和所述上止推环第一内圆锥面设置有沉孔;所述上轴承座设置有第一外圆锥面或第一外球面;
所述下转子总成包括:下径向滑动轴承转子和下轴向推力滑动轴承转子;所述下径向滑动轴承转子包括下径向滑动轴承转子基体和第三径向滑动摩擦部;所述下轴向推力滑动轴承转子包括下轴向推力滑动轴承转子基体和第三轴向滑动摩擦部;
所述下径向滑动轴承转子第一外圆柱面设置有第二多头螺旋冷却槽;所述下径向滑动轴承转子第一内圆柱面设置有第二骑缝圆柱销钉槽;
所述下定子总成包括:下径向滑动轴承定子,下轴向推力滑动轴承定子,下止推环,下推力调整环,下轴承座和下径向弹性套;所述下径向滑动轴承定子包括下径向滑动轴承定子基体和第四径向滑动摩擦部;所述下轴向推力滑动轴承定子包括下轴向推力滑动轴承定子基体和第四轴向滑动摩擦部;所述第三径向滑动摩擦部和第四径向滑动摩擦部形成一个下径向轴承滑动摩擦副,所述第三轴向滑动摩擦部和第四轴向滑动摩擦部形成一个下轴向推力轴承滑动摩擦副;所述第三径向滑动摩擦部和所述第四径向滑动摩擦部均为硬质合金摩擦部,所述第三轴向滑动摩擦部和所述第四轴向滑动摩擦部为聚晶金刚石摩擦部,或/和聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部;
所述下径向滑动轴承定子第一外圆柱面设置有第二多头螺旋槽,所述下径向滑动轴承定子第二外圆柱面设置有第二外螺纹,或/和所述下径向滑动轴承定子第四外圆柱面设置有第四骑缝圆柱销钉槽;或所述下径向滑动轴承定子第三外圆柱面设置有第四外螺纹;所述下轴承座第一内圆柱面设置有第二单头螺旋槽;
所述下轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面设置有第六骑缝圆柱销钉槽,或所述下轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面设置有第四内螺纹,或所述下轴向推力滑动轴承定子基体设置有内六角圆柱头螺钉孔;
所述下止推环第一内圆柱面设置有第二内螺纹;所述下止推环设置有第二内圆锥面或第二内球面,或/和所述下止推环第二内圆锥面设置有沉孔;所述下轴承座设置有第二外圆锥面或第二外球面。
4.如权利要求3所述的双轴向作用滑动轴承总成,其特征在于,所述上定子总成还包括上圆柱销钉,上内六角圆柱头螺钉,或/和上定位键;所述下定子总成还包括下圆柱销钉,下内六角圆柱头螺钉,或/和下定位键;
所述上径向滑动轴承定子第四外圆柱面与所述上轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面之间通过所述上圆柱销钉连接在一起,所述上径向滑动轴承定子第二外圆柱面第一外螺纹与所述上止推环第一内圆柱面第一内螺纹连接在一起;或所述上径向滑动轴承定子第三外圆柱面第二外螺纹与所述上轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面第二内螺纹连接在一起,或/和所述上轴向推力滑动轴承定子与所述上止推环之间通过所述上定位键定位;或所述上径向滑动轴承定子第二外圆柱面第一外螺纹与所述上止推环第一内圆柱面第一内螺纹连接在一起,所述上止推环与所述上轴向推力滑动轴承定子之间通过所述上内六角圆柱头螺钉连接在一起;
所述上径向滑动轴承定子与所述上轴承座之间通过所述上径向弹性套连接在一起;
所述下径向滑动轴承定子第四外圆柱面与所述下轴向推力滑动轴承定子第一内圆柱面之间通过所述下圆柱销钉连接在一起,所述下径向滑动轴承定子第二外圆柱面第二外螺纹与所述下止推环第一内圆柱面第二内螺纹连接在一起;或所述下径向滑动轴承定子第三外圆柱面第四外螺纹与所述下轴向推力滑动轴承定子第二内圆柱面第四内螺纹连接在一起,或/和所述下轴向推力滑动轴承定子与所述下止推环之间通过所述下定位键定位;或所述下径向滑动轴承定子第二外圆柱面第二外螺纹与所述下止推环第一内圆柱面第二内螺纹连接在一起,所述下止推环与所述下轴向推力滑动轴承定子之间通过所述下内六角圆柱头螺钉连接在一起;
所述下径向滑动轴承定子与所述下轴承座之间通过所述下径向弹性套连接在一起。
5.如权利要求3所述的双轴向作用滑动轴承总成,其特征在于,所述第一内螺纹,第一外螺纹,第三内螺纹和第三外螺纹均为右旋螺纹;所述第二内螺纹,第二外螺纹,第四内螺纹和第四外螺纹均为左旋螺纹;
所述第一径向滑动摩擦部与所述上径向滑动轴承转子摩擦部安装孔之间,所述第二径向滑动摩擦部与所述上径向滑动轴承定子摩擦部安装孔之间,所述第三径向滑动摩擦部与所述下径向滑动轴承转子摩擦部安装孔之间,所述第四径向滑动摩擦部与所述下径向滑动轴承定子摩擦部安装孔之间,所述第一轴向滑动摩擦部与所述上轴向滑动轴承转子摩擦部安装孔之间,所述第二轴向滑动摩擦部与所述上轴向滑动轴承定子摩擦部安装孔之间,所述第三轴向滑动摩擦部与下轴向滑动轴承转子摩擦部安装孔之间,所述第四轴向滑动摩擦部与下轴向滑动轴承定子摩擦部安装孔之间,通过焊料和焊剂采用浸渍硬钎焊,或火焰硬钎焊,或感应硬钎焊焊接在一起。
6.如权利要求3所述的双轴向作用滑动轴承总成,其特征在于,所述上径向弹性套和所述下径向弹性套沿轴向均分别设置有3~9个通孔;所述上径向弹性套和所述下径向弹性套的材质均为氟橡胶或丁晴橡胶,邵氏硬度65~85;所述上径向弹性套内圆柱面设置有第一多头螺旋棱,所述下径向弹性套内圆柱面设置有第二多头螺旋棱;所述上径向弹性套外圆柱面设置有第一单头螺旋棱,所述下径向弹性套外圆柱面设置有第二单头螺旋棱。
7.如权利要求6所述的双轴向作用滑动轴承总成,其特征在于,
所述第一多头螺旋槽的头数和第一多头螺旋棱的头数均为3~6头,导程均为1000mm,所述第一多头螺旋槽与所述第一多头螺旋棱配对;所述第二多头螺旋槽的头数和所述第二多头螺旋棱的头数均为3~6头,导程均为1000mm,所述第二多头螺旋槽与所述第二多头螺旋棱配对;所述第一单头螺旋槽的圈数和所述第一单头螺旋棱的圈数均为2圈,螺距均为25mm~35mm,所述第一单头螺旋槽与所述第一单头螺旋棱配对;所述第二单头螺旋槽的圈数和所述第二单头螺旋棱的圈数均为2圈,螺距均为25mm~35mm,所述第二单头螺旋槽与所述第二单头螺旋棱配对。
8.如权利要求3所述的双轴向作用滑动轴承总成,其特征在于,所述上轴承座外螺纹为右旋螺纹;所述下轴承座外螺纹为左旋螺纹;所述上止推环第一内圆锥面和所述上轴承座第一外圆锥面接触,或所述上止推环第一内球面和所述上轴承座第一外球面接触;所述下止推环第二内圆锥面和所述下轴承座第二外圆锥面接触,或所述下止推环第二内球面和所述下轴承座第二外球面接触。
9.如权利要求3所述的双轴向作用滑动轴承总成,其特征在于,所述聚晶金刚石摩擦部为边倒角圆柱片状聚晶金刚石摩擦部,或/和边倒圆角圆柱片状聚晶金刚石摩擦部;所述聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部为边倒角圆柱片状聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部,或/和边倒圆角圆柱片状聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部;所述边倒角圆柱片状聚晶金刚石摩擦部边倒角尺寸为:距离c=0.25mm~1.50mm,角度α=25°~65°,所述边倒圆角圆柱片状聚晶金刚石摩擦部边倒圆角尺寸:圆弧半径r=0.25mm~1.50mm;所述边倒角圆柱片状聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部边倒角尺寸为:距离c=0.25mm~1.50mm,角度α=25°~65°,所述边倒圆角圆柱片状聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部边倒圆角尺寸:圆弧半径r=0.25mm~1.50mm。
10.如权利要求3所述的双轴向作用滑动轴承总成,其特征在于,所述第一骑缝圆柱销钉槽、第三骑缝圆柱销钉槽和第五骑缝圆柱销钉槽的个数分别为2~6个,所述第二骑缝圆柱销钉槽、第四骑缝圆柱销钉槽和第六骑缝圆柱销钉槽的个数分别为2~6个;所述聚晶金刚石摩擦部的电阻、聚晶金刚石与硬质合金复合摩擦部的电阻均小于380欧姆;所述钻头的旋转方向为顺时针旋转,所述第一多头螺旋冷却槽的头数为3~12头,导程为1000mm,旋向为右旋;所述第二多头螺旋冷却槽的头数为3~12头,导程为1000mm,旋向为右旋。
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